表观遗传时钟加速衰老与女性轻度认知障碍及痴呆发病风险的前瞻性队列研究

时间:2026年2月23日
来源:Aging Cell

编辑推荐:

本研究发现,在老年女性中,以第二代表观遗传时钟AgeAccelGrim2测量的加速生物衰老,与未来发生轻度认知障碍(MCI)及痴呆的较高风险独立相关。这项研究为理解衰老过程中的表观遗传变化与认知衰退疾病(阿尔茨海默病及相关痴呆,ADRD)的关联提供了新的生物学证据。

广告
   X   

引言
衰老是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)及其相关痴呆(ADRD)的最强危险因素。女性占AD病例的三分之二以上,是研究衰老异质性和痴呆风险的关键人群。表观遗传时钟是基于DNA甲基化(DNAm)的生物衰老测量指标,其中生物年龄加速(即生物衰老速度比实际年龄更快)与多种年龄相关疾病风险增加相关。然而,关于新一代表观遗传时钟(如AgeAccelGrim2和DunedinPACE)与认知障碍发病关联的大型前瞻性研究仍然有限。
方法
本研究利用女性健康倡议记忆研究(WHIMS)的数据,分析了6069名基线时认知正常的老年女性(平均年龄70.0±3.8岁)。研究的主要终点是首次发生的轻度认知障碍(MCI)或疑似痴呆的复合事件。认知状态通过年度评估(初期为面对面,后转为电话访谈)并由中央专家小组进行严格裁定。
研究的核心暴露变量是加速生物衰老,主要关注第二代时钟(AgeAccelPheno和AgeAccelGrim2)以及第三代时钟(DunedinPACE)。作为比较,也分析了第一代时钟(AgeAccelHorvath和AgeAccelHannum)。所有时钟值越高,表示相对于实际年龄的生物衰老速度越快。通过多变量Cox比例风险回归模型分析这些时钟与认知结局的关联,并调整了年龄、教育、种族、吸烟、激素治疗方案、体力活动、身体质量指数(BMI)和估计的白细胞计数等混杂因素。研究还评估了年龄、种族/民族、激素治疗方案、绝经类型和APOE ε4基因携带状态对关联的效应修饰作用。
结果
在中位随访9.3年期间,共记录了1307起MCI/疑似痴呆复合事件。在完全校正模型中,每增加一个标准差(SD),DunedinPACE(相当于比平均衰老速度快11%)与MCI/痴呆复合事件风险升高相关(风险比HR=1.07,95%置信区间CI=1.01–1.15),与MCI风险升高相关(HR=1.11,CI=1.02–1.21),但与单独痴呆风险无关。AgeAccelGrim2每增加一个标准差(4.29年),与MCI/痴呆复合事件风险升高显著相关(HR=1.11,CI=1.02–1.20)。然而,在多重比较校正后(显著性阈值<0.0167),仅有AgeAccelGrim2与主要终点(MCI/痴呆)的关联保持显著。AgeAccelPheno与任何认知结局均无显著关联。
在对AgeAccelGrim2的10个组成成分分析中,较高的DNAm PAI-1和DNAm log-HbA1C水平与MCI/痴呆复合事件风险升高相关,而较高的DNAm PACKYRS(吸烟年数包)则与单独的痴呆风险升高相关。
亚组分析显示,DunedinPACE和AgeAccelGrim2与MCI/痴呆的关联在大多数亚组(如不同年龄、种族、绝经类型等)中基本一致,未观察到显著的效应修饰。
讨论
本研究是迄今为止最大规模的关于表观遗传时钟与MCI及痴呆发病风险的前瞻性研究。研究发现,预测死亡率的第二代时钟(AgeAccelGrim2)和预测衰老速度的第三代时钟(DunedinPACE)所测量的加速生物衰老,与老年女性未来发生MCI/痴呆的风险独立相关。在多重比较校正后,AgeAccelGrim2显示出最稳健的关联。
各时钟与认知结局关联的差异可能源于其开发方法和捕获的衰老特征不同。AgeAccelGrim2和DunedinPACE之间存在中等相关性(r=0.63),表明它们共享部分与痴呆风险更相关的生物衰老特征。AgeAccelGrim2被开发为死亡率估计器,包含了与吸烟、实际年龄以及与死亡率相关的血浆蛋白有关的DNA甲基化。由于痴呆与较早死亡相关,即使该时钟未针对痴呆结局进行专门训练,也可能捕获一些与痴呆相关的表观遗传变化。DunedinPACE则源自中年人群的系统性衰老指标,虽然与多种大脑内表型相关,但其与晚年认知障碍的关联在不同研究中存在不一致性。
对AgeAccelGrim2组成成分的分析提示,该时钟可能捕获了与代谢和炎症相关的生物学过程(如PAI-1、HbA1C、吸烟),这些过程有助于MCI和痴呆的发生。
局限性
研究存在一些局限性。研究人群仅限于女性,可能限制结果的普遍性。MCI/痴呆的诊断是分类变量,且评估方式从面对面转为电话访谈,可能引入技术噪音。认知评估为年度进行,导致事件发生时间存在区间删失。本研究未对痴呆亚型进行分类。观察性研究设计无法确立因果关系。
结论
在这项针对老年女性的队列研究中,通过DunedinPACE和AgeAccelGrim2测量的加速生物衰老与未来发生MCI/痴呆的风险升高相关,其中AgeAccelGrim2的关联最为稳健。观察到的关联幅度适中,提示未来通过针对认知结局(如MCI和痴呆)训练特异性更强的表观遗传时钟,有可能发现更强大的认知衰老生物标志物。总之,这些发现为生物衰老过程与老年女性认知障碍和痴呆的关联提供了证据。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有